鋰離子電池已經廣泛地應用于便攜式電子產品，正進一步向儲能系統和動力系統發展[1,2]
鋰離子電池傳統的正極材料如層狀LiCoO2[3]、尖晶石型LiMn2O4[4]以及橄欖石型LiFePO4[5]的放電比容量較低、循環性能較差，不能滿足需要
新型富鋰正極材料的比容量較高，價格較低且熱穩定性較高[6~10]，是傳統正極材料理想的替代品，也是目前正極材料研究的主要方向之一
但是，富鋰正極材料的首次不可逆容量損失較大、高電壓下的容量和電壓衰減快和循環性能欠佳[11~16]
表面包覆層的化學性質穩定，可抑制循環過程中正極材料與電解液的副反應，提高材料的電化學性能
現階段用于正極材料表面包覆的材料有Al2O3、MgO、TiO2、V2O5、ZrO2、CaF2、AlF3和AlPO4等，包覆后的首次充放電效率和循環性能等電化學性能都得到了提高[17~23]
Al2O3的成本較低且具有良好的電化學穩定性，是一種理想的表面包覆材料
本文用溶膠凝膠法制備富鋰正極材料Li1.2Mn0.54-Ni0.13Co0.13O2，用液相沉淀法進行Al2O3包覆，研究Al2O3包覆量對材料電化學性能的影響及其機理
1 實驗方法1.1 富鋰錳基正極材料的制備和氧化鋁包覆改性
選擇硝酸鋰、硝酸鎳、硝酸鈷和硝酸錳為原料，檸檬酸為絡合劑，用溶膠凝膠法制備正極材料
按化學計量比Mn:Co:Ni:Li=4:1:1:9.45將原料(Li源過量5%)配制成1 mol/L的金屬鹽溶液，按檸檬酸:金屬離子摩爾比1:1稱取檸檬酸配制成1 mol/L的螯合劑溶液
將檸檬酸溶液以1滴/s的速度滴加到攪拌著的金屬離子混合液中，然后用氨水調節溶液的pH值為7~8
在80℃連續攪拌溶液使其充分反應得到溶膠，攪拌蒸干后得到凝膠樣品
將樣品在110℃烘至80 mL，然后在80℃干燥20 h，最后在120℃充分干燥至樣品重量不再減小，將其充分研磨得到正極材料的前驅體粉末顆粒
將前驅體粉末在500℃馬弗爐中預燒24 h；之后分別取前驅體樣品以5℃/min的速度加熱至750℃；然后以2℃/min的速度加熱至775℃；保溫5 h后得到Li1.2Mn0.54-Ni0.13Co0.13O2正極材料樣品，記為樣品LMNCO
將適量的Al(NO3)3·9H2O、NH4HCO3分別溶于去離子水中配制成溶液，在NH4HCO3溶液中加入聚乙
聲明：
“Al2O3包覆Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2富鋰正極材料的電化學性能” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：左成,杜云慧,張鵬,王玉潔,曹海濤
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2025年08月05日 ~ 07日 
